荷载组合分类
建筑幕墙设计(第四章)荷载及其组合
横向验算风荷载单独作用下挠度。
4 荷载及荷载组合
第二节 风荷载 风荷载是作用于幕墙的一种主要直接作用，它垂 直作用于幕墙面板表面。 设计要求：(1)既需考虑长期使用过程中，在一定时距平
均最大风速的风荷载作用下保证 正常使用功 能不受影响。 (2)在阵风袭击下不受损坏，避免事故发生。
风荷载计算公式:
w w（主体结构） w w（外围护 幕墙）
k Z s z o k gz s z o
4 荷载及荷载组合
第二节 风荷载 1 基本风压Wo
当风以一定速度向前运动遇到幕墙阻碍时，幕墙承受风 压，幕墙所在地区不同，它们的基本风压不同。
Vo / 2 wo
A：近海海面、海岛、海岸、湖岸、沙漠 B：田野、乡村、丛林、丘陵、房屋稀疏的乡镇 C：密集建筑群的城市市区（一般城市) D：密集建筑群且房屋较高城市（北京、上海等）
4 荷载及荷载组合
A z c z
1.379( z /10) 0.616( z /10)
0.24
0.44
B z D z
4 荷载及荷载组合
4 阵风系数 gz 第二节 风荷载
瞬时风压峰值与10min平均风压（基本风压）的比值， 取决于场地粗糙度类别和建筑物高度。 K (1 2 ) 玻璃幕墙 石材金属幕墙取2.25 gz f K-地区粗糙度调整系数 A取0.92 B取0.89
A f
C取0.85 D取0.8
4 荷载及荷载组合
第一节 概述 2 幕墙的荷载组合 承载Hale Waihona Puke 极限状态G G w w w
2、衬砌结构的荷载
则
G = 2a1γH = 2[a + h tan(450 − )]γH 2
ϕ
由土力学可知， （ 由土力学可知，AB（或CD）面的水平压力为三角形分布，其最大值在 （或D）点 ）面的水平压力为三角形分布，其最大值在A（ ）
e A = e D = γH tan 2 ( 450 −
ϕ
2
)
AB（CD）面所受总的水平力： E = 1 γH 2 tan 2 (45 − ϕ ) （ ）面所受总的水平力： AB（CD）面所受摩擦阻力： （ ）面所受摩擦阻力：
2 2 1 ϕ F = γH 2 tan 2 (45 − ) ⋅ tan ϕ 2 2
ϕ ϕ 则总压力Q为 则总压力 为： Q = 2γH [a + h tan(45 − )] − γH 2 tan 2 (45 − ) ⋅ tan ϕ
①浅埋结构上的垂直围岩压力
q值是随地下结构所处的埋深 而变化的，由dQ/dH=0可得产生最大围岩垂直压力 值是随地下结构所处的埋深H而变化的 值是随地下结构所处的埋深 而变化的， 可得产生最大围岩垂直压力 的深度为： a 的深度为：
H max = tan 2 (450 −
ϕ
2
) ⋅ tan ϕ
在这个深度上围岩垂直压力总值为： 在这个深度上围岩垂直压力总值为：
2、衬砌结构的荷载 、
2.1、荷载分类和组合 、 2）荷载组合 ）
最不利的荷载组合一般有以下几种情况： 最不利的荷载组合一般有以下几种情况： （1）静载； ）静载； （2）静载 活载 ）静载+活载 动载（ 弹动载） （3）静载 动载（原子爆炸动载、炮（炸）弹动载） ）静载+动载 原子爆炸动载、
桥梁的荷载的分类与组合.
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桥面的荷载的分类与组合
1．荷载的分类
作用在桥梁上的荷载主要有：
（1）恒载（静荷载及永久荷载）。
包括桥梁上部结构物自重及附属设备重、填土重及土压力等。
（2）车辆荷载（活荷载）及其影响力。
包括车辆荷载及其产生的冲击力、制动力以及所引起的土侧压力等。
（3）其它荷载及外力。
包括人群荷载、温度变化及混凝土收缩影响力、支座阻力、水的浮力、冰压力、漂浮物的撞击力以及施工荷载等。
2．荷载组合
桥梁的荷载组合常有两种：
（1）主要荷载组合。
由恒载、车辆荷载、汽车荷载的冲击力、车辆荷载引起的土侧压力及人群荷载组成。
（2）附加荷载组合。
①由恒载和平板挂车或履带车荷载组成（又称验算荷载组合）；②由主要荷载组合中的一种或几种荷载与可能同时作用的一种或几种荷载和外力组成。
标签：桥面的荷载的分类与组合恒载车辆荷载其它荷载及外力主要荷载组合附加荷载组合。
,荷载分类和荷载组合
3 荷载分类和荷载组合荷载分类和荷载代表值结构的荷载可分为以下三类：1，永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。
2，可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。
3，偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时，对不同荷载应采纳不同的代表值。
对永久荷载应采纳标准值作为代表值。
对可变荷载应依照设计要求采纳标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。
对偶然荷载应按建筑结构利用的特点确信其代表值。
确信可变荷载代表值时应采纳50年设计基准期。
荷载的标准值，应按本标准各章的规定采纳。
承载能力极限状态设计或正常利用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按规定的荷载组合采纳荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。
可变荷载的组合值，应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。
正常利用极限状态按频遇组合设计时，应采纳可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值；按准永久组合设计时，应采纳可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。
可变荷载的频遇值，应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。
可变荷载准永久值，应为可变荷载标准值柔以准永久值系数。
荷载组合建筑结构设计应依照利用进程中在结构上可能同时显现的荷载，按承载能力极限状态和正常利用极限状态别离进行荷载组合，并应取各自的最不利的组合进行设计。
关于承载能力极限状态，应按荷载的大体组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值，并应采纳以下设计表达式进行设计：d d R S ≤0γ 式中：γ0——结构重要性系数，应按各有关结构设计标准的规定采纳；S d ——荷载组合的效应设计值；R d ——结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计标准的规定确信。
荷载大体组合的效应设计值S d ，应从以下荷载组合值中取用最不利的效应设计值确信：1，由可变荷载操纵的效应设计值，应按下式进行计算：∑∑==++=mjniQik ci Li Qi k Q L Q Gjk Gj d S S S S 12111ψγγγγγ 式中：γGj——第j 个永久荷载的分项系数，应按本标准第条采纳；γQi ——第i 个可变荷载的分项系数，其中γQ1为主导可变荷载Q 1的分项系数，应按本标准第条采纳；γLi ——第i 个可变荷载考虑设计利用年限的调整系数，其中γL1为主导可变荷载Q 1考虑设计利用年限的调整系数；S Gjk ——按第j 个永久荷载标准值G jk 计算的荷载效应值；S qik ——按第i 个可变荷载标准值Q ik 计算的荷载效应值，其中S Q1k 为诸可变荷载效应中起操纵作用者；ψcj ——第i 个可变荷载Q i 的组合值系数； m ——参与组合的永久荷载数； n ——参与组合的可变荷载数。
第三章 桥梁设计荷载
四、冲击力
铁路：列车竖向动力作用等于列车静活载乘以动力 系数（1+μ）。目前规范规定的动力系数大小与桥 型及跨径有关。跨径越大冲击系数越小。
公路：根据桥梁的竖向自振频率(结构基频)进行计 算。
五、离心力
铁路：列车在曲线桥梁上运行时需计算离心力。 公路：弯道桥的曲线半径等于或小于250m时应
计算汽车荷载引起的离心力。 离心力系数：
V C 127R
2
式中：V为设计速度（Km/h）； R为曲线半径（m）。
六、温度作用
分为均匀温差（年温差）和日照温差（梯度温度）。 均匀温差应从受到约束时的结构温度开始，考虑最 高和最低有效温度的作用效应。 日照温差的计算模式公路、铁路有所不同。铁路采 用指数模式。
THE END
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车辆荷载
汽车荷载的加载方式
1. 车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构 产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只 作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。 2. 车道荷载横向分布系数应按照设计车道数如 下图布置车辆荷载来进行计算 。
桥梁设计车道数
汽车荷载效应的横、纵向折减
1. 车道数大于2时，汽车荷载效应可进行折减，但不 小于2车道效应。
1.“中—活载”（铁路标准活载）（P.25）
某些轴重较大的车 辆对小跨度桥梁的 不利影响
2. “ZK活载”
二、汽车荷载
汽车荷载分为公路—I级和公路—Ⅱ级两个等级。
二级公路为干线公路且重型车辆多时，其桥涵的设计可 采用公路—I级汽车荷载。 四级公路上重型车辆少时，其桥涵设计所采用的公 路—Ⅱ级车道荷载的效应可乘以0.8的折减系数,车辆荷载 的效应可乘以0.7的折减系数。
建筑结构荷载规范
中华人民共和国国标《建筑构造荷载规范》GB 50009一2023局部修订条文及条文阐明3.1 荷载分类和荷载代表值3.2 荷载组合对于基本组合，荷载效应组合旳设计值 S 应从下列组合值中取最不利值确定： 1）由可变荷载效应控制旳组合：∑=++=ni Qik Ci Qi k Q Q Gk G S S S S 211ψγγγ （-1）式中 γG ——永久荷载旳分项系数，应按第 条采用；γQ i ——第 i 个可变荷载旳分项系数，其中 γQ1 为可变荷载 Q 1 旳分项系数，应按第 条采用；S Gk ——按永久荷载原则值G k 计算旳荷载效应值；S Q i k ——按可变荷载原则值Q i k 计算旳荷载效应值，其中S Q1k 为诸可变荷载效应中起控制作用者；ψc i ——可变荷载Q i 旳组合值系数，应分别按各章旳规定采用； n ——参与组合旳可变荷载数。
2）由永久荷载效应控制旳组合：∑=+=ni Qik Ci Qi Gk G S S S 1ψγγ （-2）注：1 基本组合中旳设计值仅合用于荷载与荷载效应为线性旳状况。
2 当对S Q1k 无法明显判断时，逐次以各可变荷载效应为S Q1k ，选其中最不利旳荷载效应组合。
3 （取消此注）。
基本组合旳荷载分项系数，应按下列规定采用：1.永久荷载旳分项系数：1）当其效应对构造不利时—对由可变荷载效应控制旳组合，应取1.2；—对由永久荷载效应控制旳组合，应取1.35；2）当其效应对构造有利时旳组合，应取1.0。
2. 可变荷载旳分项系数：—一般状况下应取1.4；—对原则值不不大于4kN/m2旳工业房屋楼面构造旳活荷载应取1.3。
3. 对构造旳倾覆、滑移或漂浮验算，荷载旳分项系数应按有关旳构造设计规范旳规定采用。
4 楼面和屋面活荷载民用建筑楼面均布活荷载旳原则值及其组合值，频遇值和准永久值系数，应按表4.1.1旳规定采用。
表4.1.1 民用建筑楼面均布活荷载原则值及其组合值、频遇值和准永久值系数注：1. 本表所给各项活荷载合用于一般使用条件，当使用荷载较大或状况特殊时，应按实际状况采用。
建筑结构荷载规范[附条文说明] GB 50009-2012
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建筑结构荷载规范[附条文说明] GB 50009-2012建筑结构荷载规范Load code for the design of building structuresGB 50009-20123 荷载分类和荷载组合3．1 荷载分类和荷载代表值3．1．1 建筑结构的荷载可分为下列三类：1 永久荷载，包括结构自重、土压力、预应力等。
2 可变荷载，包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。
3 偶然荷载，包括爆炸力、撞击力等。
3．1．2 建筑结构设计时，应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值：1 对永久荷载应采用标准值作为代表值；2 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；3 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
3．1．3 确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。
3．1．4 荷载的标准值，应按本规范各章的规定采用。
3．1．5 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。
可变荷载的组合值，应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。
3．1．6 正常使用极限状态按频遇组合设计时，应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值；按准永久组合设计时，应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。
可变荷载的频遇值，应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。
可变荷载准永久值，应为可变荷载标准值乘以准永久值系数。
3．2 荷载组合3．2．1 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自的最不利的组合进行设计。
3．2．2 对于承载能力极限状态，应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值，并应采用下列设计表达式进行设计：式中：γ0——结构重要性系数，应按各有关建筑结构设计规范的规定采用；Sd——荷载组合的效应设计值；Rd——结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。
荷载分类、代表值定义及各规范荷载组合
对可变荷载采用准永久值为代表值的组合
使用状态、设计组合、适用计算及分项系数
验算状态
荷载效应
组合
适用计算
抗力取值
分项系数
规范
正常使用极限状态
标准组合
按地基承载力确定基底面积及埋深；按单桩承载力确定桩数；
地基承载力特征值或单桩承载力特征值
地基基础3.0.5
验算基础裂缝宽度
准永久组合
地基变形（含沉降、差异沉降、倾斜）（不计风荷载和地震作用）；
荷载分类及取值
荷载分类
类型
代表值
永久荷载
例如结构自重、土压力，预应力等。
标准值
偶然荷载
例如爆炸力、撞击力等（自重是指材料自身重量产生的荷载（重力））
标准值、组合值、频遇值或准永久值
可变荷载
例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等
按建筑结构使用的特点确定
荷载代表值定义
荷载代表值
按单桩承载力确定桩数；
基桩或复合基桩承载力锚杆杆体与砂浆的锚固长度、锚杆锚固体与岩土层的锚固长度；
计算支护结构抗裂；
准永久组合
计算支护结构变形、锚杆变形及地基沉降（不计风荷载和地震作用）（相应限值为支护结构、锚杆或地基变形的允许值）
承载能力极限状态
基本组合
确定支护结构截面、基础高度、计算基础或支护结构内力、确定配筋和验算材料强度
分项系数1.0
承载能力极限状态
基本组合
挡墙、地基或滑坡稳定；
基础抗浮稳定
分项系数1.0
确定基础或桩基承台高度；
确定支挡结构截面；
计算基础或支挡结构内力，确定配筋和验算材料强度；
挡土墙压力及滑坡推力
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荷载组合
科技名词定义
中文名称：
荷载组合
英文名称：
loading assumption
定义：
根据国家标准、法规、当地气象数据等确定的用于线路设计的荷载条件的组合。
所属学科：
电力(一级学科) ；输电线路(二级学科)
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
荷载组合(loading combinations)指的是根据桥涵特性、使用要求、桥位处自然条件、荷载发生频率等，由规范规定在设计时应考虑可能在结构上同时出现的若干荷载。
正文
荷载组合是荷载效应组合的简称。
指各类构件设计时不同极限状态所应取用的各种荷载及其相应的代表值的组合。
应根据使用过程中可能同时出现的荷载进行统计组合，取其最不利情况进行设计。
以往对荷载组合主要是凭借工程设计经验，采用能被工程界广泛接受的荷载组合系数来表达。
近年来，在荷载统计分析研究方面，由于引用了随机过程作为可变荷载的概率模型，使荷载随时间而变异的客观现实逐渐得到反映，从而有可能在基于概率理论的基础上，提出荷载组合的各种实用方法。
完善的理论还有待发展。
现今能供实用的荷载组合理论，主要是将各种荷载简化成比较简单的随机过程概率模型。
对常遇的各种荷载，一般可用三种典型的荷载随机过程概率模型，即荷载随时间变化的样本函数来描述：
①永久荷载。
在设计基准期T内保持恒定的量值，随时间的变化很小，也即荷载出现的概率p＝1，重现次数r＝1，其样本函数如图1a。
荷载组合
②持续可变荷载。
在设计基准期T内的重现次数r＞1(荷载一次持续施加于结构上的时段长度为τ，而
荷载组合
在设计基准期T内重现次数为r,即r＝T/τ),在每一时段内出现的概率p≥0，其样本函数如图1b。
③瞬时可变荷载。
在设计基准期T内的重现次数r很多,但持续时间短,在每时段内出现的概率p也很小,其样本函数如图1c。
其中可变荷载的出现或变动的时刻，一般可按泊松过程考虑，其荷载的持续时间也可采用各种不同的统计规律。
当进行荷载组合时，可以按上述荷载随机过程概率模型进行线性叠加，以求得设计基准期内最大荷载效应概率分布,如果直接应用随机过程组合理论,分析过程极为复杂,目前仅仅在有限的范围内应用。
一般在工程结构上采用的荷载组合方法是将各种可变荷载进一步统一地模型化为等时段矩形波函数。
将每一个可变荷载Qi在设计基准期T内划分为ri个相等的基本时段τi,ri＝T/τi，在每个基本时段内，该荷载被认为是随机变量，其幅值不变,如图2所示。
在设计基准期内最大荷载的概率分布函数，一般可用下式计算：
荷载组合
F惃(x)＝【FQ(x)】m
式中F惃(x)为设计基准期内最大荷载QT的概率分布函数；FQ(x)为任意时点荷载Q的概率分布函数；m为
荷载组合
设计基准期内荷载平均出现次数,m＝pr。
根据上述假定,使各种荷载的随机过程叠加可近似地按下述组合规则用荷载随机变量求和来处理，比较简便。
荷载的组合规则是将n个可变荷载Qi按其ri的递增次序排列，即r1≤r2≤…≤rn,并要求ri/ri-1为正整数。
组合时依序取Qi在【0，T】内的最大荷载的概率分布，同时应对出现次数大于ri的其他荷载Qi+1,Qi+2,…,Qn，则分别取τi,τi+1,…,τn-1时段内的最大荷载概率分布，
而组合后的最大荷载为n项随机变量之和,其概率分布函数可通过各项随机变量概率分布函数Fi(x) 的卷积求得。
如此依序进行，n个可变荷载可获得n种以上的组合。
当n＝3，图3给出四项可能的荷载不利组合,其组合的概率分布F惃(x)可分别按下列卷积方法求得：①F惃(x)＝【F怅(x)】r1*【F闷(x)】r2/r1*【F悹(x)】r3/r2②F惃(x)＝【F怅(x)】r1*【F闷(x)】*【F悹(x)】r3/r1③F惃(x)＝【F怅(x)】*【F闷(x)】r2*【F悹(x)】r3/r2④F惃(x)＝【F怅(x)】*【F闷(x)】*【F悹(x)】r3 荷载组合。
荷载组合
式中F怅(x),F闷(x),F悹(x)分别为荷载Q1,Q2,Q3在其基本时段内的概率分布，*为卷积运算符号。
最后即根据各种不利的荷载组合，计算结构的可靠指标，取其最小者为该结构上的最不利荷载组合，作为控制设计的依据。
荷载的组合分类
根据各种荷载的重要性，荷载的组合分为六类:组合Ⅰ-Ⅵ:
组合Ⅰ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种相组合；
组合Ⅱ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和其它可变荷载的一种或几种相
组合；
组合Ⅲ：平板挂车或履带车，与结构重量、预加应力、土的重力及土侧压力的一种或几种相组合；
组合Ⅳ：基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和偶然荷载中的船只或漂流物的
撞击力相组合；
组合Ⅴ：桥涵在进行施工阶段的验算时，根据可能出现的施工荷载（如结构重力、脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥
的单向推力等）进行组合；
构件在吊装时，其自重应乘以动力系数1.2或0.85，并可视构件具体情况适当增减；
组合Ⅵ：结构重力、预加应力、土重及土侧压力中的一种或几种与地震力相组合。
结构设计
荷载组合详解
Wizard
荷载规范里的荷载组合中提到的荷载“基本组合”、“频遇组合”和“准永久组合”分别表示什么？分别用在什么情况下？
Idarc
1）基本组合是属于承载力极限状态设计的荷载效应组合，它包括以永久荷载效应控制组合和可变荷载效应控制组合，荷载效应设计值取两者的大者。
两者中的分项系数取值不同，这是新规范不同老规范的地方，它更加全面地考虑了不同荷载水平下构件地可靠度问题。
在承载力极限状态设计中，除了基本组合外，还针对于排架、框架等结构，又给出了简化组合。
2）标准组合、频遇组合和准永久组合是属于正常使用极限状态设计的荷载效应组合。
标准组合在某种意义上与过去的短期效应组合相同，主要用来验算一般情况下构件的挠度、裂缝等使用极限状态问题。
在组合中，可变荷载采用标准值，即超越概率为5％的上分位值，荷载分项系数取为1.0。
可变荷载的组合值系数由《荷载规范》给出。
应用
频遇组合是新引进的组合模式，可变荷载的频遇值等于可变荷载标准值乘以频遇值系数（该系数小于组合值系数），其值是这样选取的：考虑了可变荷载在结构设计基准期内超越其值的次数或大小的时间与总的次数或时间相比在10％左右。
频遇组合目前的应用范围较为窄小，如吊车梁的设计等。
由于其中的频遇值系数许多还没有合理地统计出来，所以在其它方面的应用还有一段的时间。
准永久组合在某种意义上与过去的长期效应组合相同，其值等于荷载的标准值乘以准永久值系数。
它考虑了可变荷载对结构作用的长期性。
在设计基准期内，可变荷载超越荷载准永久值的概率在50％左右。
准永久组合常用于考虑荷载长期效应对结构构件正常使用状态影响的分析中。
最为典型的是：对于裂缝控制等级为2级的构件，要求按照标准组合时，构件受拉边缘混凝土的应力不超过混凝土的抗拉强度标准值，在按照准永久组合时，要求不出现拉应力。